# 集合 Python 中`set`与`dict`类似，也是一组`key`的集合，但不存储`value`。由于`key`不能重复，所以，在`set`中，没有重复的`key`。 注意，`key`为不可变类型，即可哈希的值。 【例子】 ```python num = {} print(type(num)) # num = {1, 2, 3, 4} print(type(num)) # ``` ## 1. 集合的创建 - 先创建对象再加入元素。 - 在创建空集合的时候只能使用`s = set()`，因为`s = {}`创建的是空字典。 【例子】 ```python basket = set() basket.add('apple') basket.add('banana') print(basket) # {'banana', 'apple'} ``` - 直接把一堆元素用花括号括起来`{元素1, 元素2, ..., 元素n}`。 - 重复元素在`set`中会被自动被过滤。 【例子】 ```python basket = {'apple', 'orange', 'apple', 'pear', 'orange', 'banana'} print(basket) # {'banana', 'apple', 'pear', 'orange'} ``` - 使用`set(value)`工厂函数，把列表或元组转换成集合。 【例子】 ```python a = set('abracadabra') print(a) # {'r', 'b', 'd', 'c', 'a'} b = set(("Google", "Lsgogroup", "Taobao", "Taobao")) print(b) # {'Taobao', 'Lsgogroup', 'Google'} c = set(["Google", "Lsgogroup", "Taobao", "Google"]) print(c) # {'Taobao', 'Lsgogroup', 'Google'} ``` 【例子】去掉列表中重复的元素 ```python lst = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 5, 3, 1] temp = [] for item in lst: if item not in temp: temp.append(item) print(temp) # [0, 1, 2, 3, 4, 5] a = set(lst) print(list(a)) # [0, 1, 2, 3, 4, 5] ``` 从结果发现集合的两个特点：无序 (unordered) 和唯一 (unique)。 由于 `set` 存储的是无序集合，所以我们不可以为集合创建索引或执行切片(slice)操作，也没有键(keys)可用来获取集合中元素的值，但是可以判断一个元素是否在集合中。 ## 2. 访问集合中的值 - 可以使用`len()`內建函数得到集合的大小。 【例子】 ```python s = set(['Google', 'Baidu', 'Taobao']) print(len(s)) # 3 ``` - 可以使用`for`把集合中的数据一个个读取出来。 【例子】 ```python s = set(['Google', 'Baidu', 'Taobao']) for item in s: print(item) # Baidu # Google # Taobao ``` - 可以通过`in`或`not in`判断一个元素是否在集合中已经存在 【例子】 ```python s = set(['Google', 'Baidu', 'Taobao']) print('Taobao' in s) # True print('Facebook' not in s) # True ``` ## 3. 集合的内置方法 - `set.add(elmnt)`用于给集合添加元素，如果添加的元素在集合中已存在，则不执行任何操作。 【例子】 ```python fruits = {"apple", "banana", "cherry"} fruits.add("orange") print(fruits) # {'orange', 'cherry', 'banana', 'apple'} fruits.add("apple") print(fruits) # {'orange', 'cherry', 'banana', 'apple'} ``` - `set.update(set)`用于修改当前集合，可以添加新的元素或集合到当前集合中，如果添加的元素在集合中已存在，则该元素只会出现一次，重复的会忽略。 【例子】 ```python x = {"apple", "banana", "cherry"} y = {"google", "baidu", "apple"} x.update(y) print(x) # {'cherry', 'banana', 'apple', 'google', 'baidu'} y.update(["lsgo", "dreamtech"]) print(y) # {'lsgo', 'baidu', 'dreamtech', 'apple', 'google'} ``` - `set.remove(item)` 用于移除集合中的指定元素。如果元素不存在，则会发生错误。 【例子】 ```python fruits = {"apple", "banana", "cherry"} fruits.remove("banana") print(fruits) # {'apple', 'cherry'} ``` - `set.discard(value)` 用于移除指定的集合元素。`remove()` 方法在移除一个不存在的元素时会发生错误，而 `discard()` 方法不会。 【例子】 ```python fruits = {"apple", "banana", "cherry"} fruits.discard("banana") print(fruits) # {'apple', 'cherry'} ``` - `set.pop()` 用于随机移除一个元素。 【例子】 ```python fruits = {"apple", "banana", "cherry"} x = fruits.pop() print(fruits) # {'cherry', 'apple'} print(x) # banana ``` 由于 set 是无序和无重复元素的集合，所以两个或多个 set 可以做数学意义上的集合操作。 - `set.intersection(set1, set2)` 返回两个集合的交集。 - `set1 & set2` 返回两个集合的交集。 - `set.intersection_update(set1, set2)` 交集，在原始的集合上移除不重叠的元素。 【例子】 ```python a = set('abracadabra') b = set('alacazam') print(a) # {'r', 'a', 'c', 'b', 'd'} print(b) # {'c', 'a', 'l', 'm', 'z'} c = a.intersection(b) print(c) # {'a', 'c'} print(a & b) # {'c', 'a'} print(a) # {'a', 'r', 'c', 'b', 'd'} a.intersection_update(b) print(a) # {'a', 'c'} ``` - `set.union(set1, set2)` 返回两个集合的并集。 - `set1 | set2` 返回两个集合的并集。 【例子】 ```python a = set('abracadabra') b = set('alacazam') print(a) # {'r', 'a', 'c', 'b', 'd'} print(b) # {'c', 'a', 'l', 'm', 'z'} print(a | b) # {'l', 'd', 'm', 'b', 'a', 'r', 'z', 'c'} c = a.union(b) print(c) # {'c', 'a', 'd', 'm', 'r', 'b', 'z', 'l'} ``` - `set.difference(set)` 返回集合的差集。 - `set1 - set2` 返回集合的差集。 - `set.difference_update(set)` 集合的差集，直接在原来的集合中移除元素，没有返回值。 【例子】 ```python a = set('abracadabra') b = set('alacazam') print(a) # {'r', 'a', 'c', 'b', 'd'} print(b) # {'c', 'a', 'l', 'm', 'z'} c = a.difference(b) print(c) # {'b', 'd', 'r'} print(a - b) # {'d', 'b', 'r'} print(a) # {'r', 'd', 'c', 'a', 'b'} a.difference_update(b) print(a) # {'d', 'r', 'b'} ``` - `set.symmetric_difference(set)`返回集合的异或。 - `set1 ^ set2` 返回集合的异或。 - `set.symmetric_difference_update(set)`移除当前集合中在另外一个指定集合相同的元素，并将另外一个指定集合中不同的元素插入到当前集合中。 【例子】 ```python a = set('abracadabra') b = set('alacazam') print(a) # {'r', 'a', 'c', 'b', 'd'} print(b) # {'c', 'a', 'l', 'm', 'z'} c = a.symmetric_difference(b) print(c) # {'m', 'r', 'l', 'b', 'z', 'd'} print(a ^ b) # {'m', 'r', 'l', 'b', 'z', 'd'} print(a) # {'r', 'd', 'c', 'a', 'b'} a.symmetric_difference_update(b) print(a) # {'r', 'b', 'm', 'l', 'z', 'd'} ``` - `set.issubset(set)`判断集合是不是被其他集合包含，如果是则返回 True，否则返回 False。 - `set1 <= set2` 判断集合是不是被其他集合包含，如果是则返回 True，否则返回 False。 【例子】 ```python x = {"a", "b", "c"} y = {"f", "e", "d", "c", "b", "a"} z = x.issubset(y) print(z) # True print(x <= y) # True x = {"a", "b", "c"} y = {"f", "e", "d", "c", "b"} z = x.issubset(y) print(z) # False print(x <= y) # False ``` - `set.issuperset(set)`用于判断集合是不是包含其他集合，如果是则返回 True，否则返回 False。 - `set1 >= set2` 判断集合是不是包含其他集合，如果是则返回 True，否则返回 False。 【例子】 ```python x = {"f", "e", "d", "c", "b", "a"} y = {"a", "b", "c"} z = x.issuperset(y) print(z) # True print(x >= y) # True x = {"f", "e", "d", "c", "b"} y = {"a", "b", "c"} z = x.issuperset(y) print(z) # False print(x >= y) # False ``` - `set.isdisjoint(set)` 用于判断两个集合是不是不相交，如果是返回 True，否则返回 False。 【例子】 ```python x = {"f", "e", "d", "c", "b"} y = {"a", "b", "c"} z = x.isdisjoint(y) print(z) # False x = {"f", "e", "d", "m", "g"} y = {"a", "b", "c"} z = x.isdisjoint(y) print(z) # True ``` ## 4. 集合的转换 【例子】 ```python se = set(range(4)) li = list(se) tu = tuple(se) print(se, type(se)) # {0, 1, 2, 3} print(li, type(li)) # [0, 1, 2, 3] print(tu, type(tu)) # (0, 1, 2, 3) ``` ## 5. 不可变集合 Python 提供了不能改变元素的集合的实现版本，即不能增加或删除元素，类型名叫`frozenset`。需要注意的是`frozenset`仍然可以进行集合操作，只是不能用带有`update`的方法。 - `frozenset([iterable])` 返回一个冻结的集合，冻结后集合不能再添加或删除任何元素。 【例子】 ```python a = frozenset(range(10)) # 生成一个新的不可变集合 print(a) # frozenset({0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}) b = frozenset('lsgogroup') print(b) # frozenset({'g', 's', 'p', 'r', 'u', 'o', 'l'}) ``` --- **参考文献**： - https://www.runoob.com/python3/python3-tutorial.html - https://www.bilibili.com/video/av4050443 - https://mp.weixin.qq.com/s/DZ589xEbOQ2QLtiq8mP1qQ --- **练习题**： 1. 怎么表示只包含⼀个数字1的元组。 2. 创建一个空集合，增加 {‘x’,‘y’,‘z’} 三个元素。 3. 列表['A', 'B', 'A', 'B']去重。 4. 求两个集合{6, 7, 8}，{7, 8, 9}中不重复的元素（差集指的是两个集合交集外的部分）。 5. 求{'A', 'B', 'C'}中元素在 {'B', 'C', 'D'}中出现的次数。